В этой статье описано создание эмулятора 16-битной приставки Sega Mega Drive на C++.
Будет много интересного: эмуляция процессора Motorola 68000, реверсинг игр, графика на OpenGL, шейдеры, и многое другое. И все это на современном C++. В статье много картинок, можно хоть на них посмотреть.
CryEngine2 использовал класс собственный CString для реализации работы со строками и немного использовал строки из стандартной строковой библиотеки Windows. Насколько я помню, последняя версия CryEngine всё ещё использует те же самые CString, она кардинально поменялась внутри, но как дань истории название класса менять не стали, зато сильно расширили функционал. Я не на 100% уверен, применялся ли CString только в редакторе или в рантайме игры тоже, вы можете сами это посмотреть в исходниках, которые все еще доступны на гитхабе. Это один подход к работе со строками, довольно распространенный в мире игростроя - когда мы все нужное пишем сами, не оглядываясь... хотя, тут больше уместно слово поглядывая, на существующие реализации и утаскивая в проект все самое лучшее.
Есть и другой подход... Я работал в команде над некоторым проектом, который должен был выйти на консолях, и в какой‑то момент на проект пришел эффективный тимлид, который хорошо умел в красивые презентации, и продавил использование std::string из sdk. Все очень опытные программисты, синьоры и руководство важно кивали на совещании и согласились всё перевести на std::string… не такие уж они оказались опытные, как выяснилось. В итоге мы заменили большую часть CString на std::string. Не сказал бы, что это сильно повлияло на время компиляции — плюс‑минус минута к проекту, который собирается двадцать минут, особой погоды не делают, но это также превратило наш довольно понятный базовый код в запутанный кошмар. Возможно, для переносимости это было лучше, но ни наш проект, ни CryEngine2 Editor так и не были портированы ни на Linux, ни на какую‑либо другую платформу.
Прошло десять лет, я вижу ровно туже ситуацию на текущем проекте — новый тимлид решил перевести местный MySuperPupeString на std::string, уже предчувствуя «нижней чуйкой» последствия — запасаюсь попкорном и беру отпуск на следующий месяц после принятия решения. Но не это интересно, а то — какие вообще строки могут быть в вашем с++ коде.
Хочу поделиться своим опытом разработки крупных игровых проектов на C++, где производительность и стабильность — это не просто приятные бонусы, а абсолютно естественные требования к разработке. За годы работы над движками и играми я понял, что подход к управлению памятью очень сильно влияет на весь проект. В отличие от многих приложений - игры, особенно большие, часто работают часами без прерываний и должны поддерживать стабильный фреймрейт и отзывчивость. Когда проседание fps или фриз происходит на глазах у сотен тысяч игроков, вам уже никто не поможет — ущерб уже нанесен, а в steam полетели отзывы о кривизне рук разработчиков.
Однажды моя команда закончила работу над довольно интересным проектом, который портировали больше двух лет на плойку. Движок старый, большой и мощный, но работа с памятью была ориентирована на ПК времен конца 2000-х, и что меня поразило, так это насколько сильно большая часть кодовой базы зависела от динамической памяти во время выполнения. На ограниченном железе (далеко не у всех есть PS5 pro) и в условиях жёстких требований к сертификации на консолях такие решения быстро превращаются в проблему.
В разработке для консолей (про мобильные устройства я молчу, потому что игра не влезает по памяти даже в восемь гигов) с ограниченными ресурсами, архитектура с частыми аллокациями не просто неэффективна — она становится реальной угрозой для стабильности проекта. Каждое выделение памяти в куче влечёт за собой накладные расходы: это дополнительные !миллисекунды! (в целом на кадре) задержки, риск большой фрагментации памяти, и непредсказуемое поведение в долгой игровой сессии. После двух часов игры постоянные операции с кучей буквально «сжигают» половину бюджета кадра.
Надругательство над C#, C++ и HLSL, игрища с булками и буферами, тройная полиглотность, SIMD, пепекторы, DirectX, экономия 800 Тб ОЗУ, новая парадигма программирования, многопроцессность, быстрая степень и многое другое.
В этой части я расскажу, как делал софт на собственном фреймворке, который управляет ядерной подсветкой и механической видеостеной.
После каждой новой статьи с заголовком «ООП — это обман» хочется напомнить: ООП — это не набор шаблонов из книжек, а инженерный подход. Если проект страдает от наследования и DI, возможно, проблема не в ООП. А в том, как вы его применяете.
Осторожно: статья написана максимально простым языком. Так что если вы гик, но не умеете программировать — вам всё равно будет интересно!
Недавно я наткнулся на DIY-игровую консоль за 1.500 рублей — Waveshare GamePi13. Когда гаджет приехал ко мне, я запустил примеры игр от производителя... и оторопел от 5 FPS в Pong — это ж как плохо нужно код писать!
Не желая мириться с этим, я открыл схему устройства, даташит на RP2040 и принялся писать свой собственный BIOS. Если вам интересно узнать, как работают DIY-консоли «изнутри», можно ли запускать внешние программы на микроконтроллерах из RAM, как реализованы различные подсистемы BIOS, а в конце даже написать «Змейку» - добро пожаловать под кат!
Нас ждёт мозговыносящая смесь 64/32-битного ассемблера и старого-доброго C++. Мы сделаем собственную реализацию... Волокон (fibers) без вызова Win API и звонков в службу спасения.
Показанным ниже кодом вы можете проверить на високосность год в интервале 0 ≤ y ≤ 102499 всего примерно тремя командами CPU:
bool is_leap_year_fast(uint32_t y) {
return ((y * 1073750999) & 3221352463) <= 126976;
}
Как это работает? Ответ на удивление сложен. В статье я объясню процесс; в основном он связан с забавным битовым жонглированием. В конце мы обсудим применение этого кода на практике.
В std::move никто никуда не двигается
В undefined behavior поведение вполне себе определено, просто крашит игру
В GameObject нет ни игры ни объекта, а только баги и куча антипаттернов
Memory leak detector сам протекает
В PhysicsEngine физики столько же, сколько в сказке про Колобка
Из 8 часов работы 6 уходят на попытку собрать билд после мержа со стейблом.
В ProfileMode тормозит всё кроме профайлера
В retrospective meeting обсуждают, почему всё плохо, но оставляют как есть.
В debug билде багов меньше чем в релизном и выше фпс
Личный взгляд программиста с стажем на то, как Microsoft переманил Хейлсберга, создал .NET и вытеснил Delphi с технологической сцены. История предательства, перехода эпох и чемодана, который до сих пор скрипит в углу.
Привет, Хабр! Меня зовут Данила, мне 21 год, и за последние 2,5 года я успел поработать в роли разработчика программного обеспечения для встраиваемых систем — в основном на базе STM32. В этой статье я хочу поделиться тем, как я вообще пришёл в эту сферу, с чего начинал, какие грабли собрал и какие выводы сделал по пути.
Последние пару-тройку лет на конференциях все чаще я слышу жалобы знакомых в игрострое о том, что текущий вектор развития "современного C++" не соответствует потребностям игровой разработки. Реальные полезные нововведения фактически закончились с выходом C++17, а попытки внедрить C++20 часто заканчиваются обнаружением множества "гейзенбагов" и существенным снижением производительности - критичные для нас на 10-15% от сборки к сборке. Пошатавшись по разным игровым студиям, блин, скоро будет 15 лет как я тут, у меня таки немножечко есть, что вам рассказать.
Все современные студии, что крупнее двух с половиной землекопов, пишущие игры на плюсах, шарпе или чем-то близком - используют Visual Studio или переходят со своих поделок на Unreal/Unity, который так-то тоже плюсы, хоть и со странностями. Так исторически сложилось, что винда и майки были, есть и в ближайшем будущем горизонта лет десяти останутся самым крупным рынком ПК-консольных игр, а сами консоли давно стали "ну совсем ПК", но чтобы не терять эксклюзивы (и шекели) вендоры в этом не признаются никогда.
Мобилки, как-бы отдельно, и там свои свои покемоны Mac с Android, но в Visual Studio в том или ином виде создаются, дебажатся и оптимайзятся 95% игр, остальное - погрешность. С момента начала золотой эры игростроя (где-то в конце 90-х), большинство игр писались с учетом того, что они будут выпущены на ПК, под ПК понимается - под винду. И наследие многих A+-студий так или иначе связано с Microsoft, даже для не-Microsoft консолей и мобилок.
в статье приведены алгоритмы обработки коротких битовых строк, обычно вмещающихся в машинное слово, в большей степени эти алгоритмы предназначены для обработки строк длины 32 или 64, но многие из них можно применять для SIMD инструкций или даже GPU.
В общем-то и целом, мой предыдущий эмулятор ZX Spectrum, написанный на go, работал. Показывал нужное (или очень близко к нужному) и давал чувство приближенности к программистам. Однако у него были очень фундаментальные проблемы, связанные исключительно с языком разработки. Ну по крайней мере я сейчас так думаю.
Другим движущим фактором все-таки была бесплатность БЯМок от cloud.ru (не реклама, да и бесплатности больше нет). Ну где еще можно на халяву пожечь сотни миллионов токенов и получить хоть что-то работающее?
В общем, я принял волевое решение переписать все на С++. Под катом дневник "переписчика", в котором я последовательно описываю все боли и страдания начинающего писателя эмуляторов. Желающим сразу посмотреть на конечный результат можно сходить на https://github.com/kiltum/zxcpp
Привет! На связи Антон Полухин из Техплатформы Городских сервисов Яндекса, и сейчас я расскажу о софийской встрече Международного комитета по стандартизации языка программирования C++, в которой принимал активное участие. Это была последняя встреча, на которой новые фичи языка, с предодобренным на прошлых встречах дизайном, ещё могли попасть в C++26.
И результат превзошёл все ожидания:
На хабре и в остальном интернете хватает статей с критикой ООП. Кто-то ругает эту концепцию за излишнюю многословность, кто-то рассуждает о плохих аспектах ООП, кто-то сравнивает реализации ООП в разных языках.
После прочтения большинства этих статей и нескольких лет кодинга на C# я заявляю: «ООП - это один большой обман. Никто не понимает, что это такое. Люди просто говорят какие-то умные термины, их собеседники с умным видом кивают, хотя на деле трактуют эти же термины совершенно по-разному».
И вот почему.
Библиотеки на С слишком сложны. И в этой статье я хочу подробно описать что конкретно под этим имеется в виду и почему оно происходит
Нет, я не про сложность задач, которые они решают, не про количество кода или его качество, а про то, что они представляют собой для конечного пользователя.
Библиотеки не просто сложны, они выглядят намеренно переусложнёнными, как будто разработчики намеренно делали всё, чтобы то во что они вкладывали годами свой труд невозможно было использовать.
Для незнакомых с ситуацией вкратце - любая библиотека на С это в конечном счёте всего лишь набор .c файлов и набор .h файлов, а также опции компиляции которые записываются в современности в CMakeLists.txt. Для адекватных библиотек CMakeLists.txt обычно состоит из набора опций в самом верху (и только они нужны пользователю) и дальше описания таргетов (библиотеки, исполняемые файлы), зачастую это укладывается в сотню строк
Но по какой-то причине в реальности всё совсем не так и тут нужно смотреть на примеры
Типичным примером можно считать репозиторий OpenSSL. Взгляните на (ЧАСТЬ) того что видит перед собой человек, который хочет использовать OpenSSL:
Когда отлаживаешь программу, речь идет про использование отладчика в студии или другой IDE, то почти всегда имеешь дело с точками останова (breakpoint, бряками) — механизмом, когда выполнение программы приостанавливается, чтобы можно было заглянуть внутрь и понять, что происходит. Точек останова есть всего два основных типа, программные и аппаратные, а остальные все сделаны на их основе. Эти два базовых типа могут вести себя похоже, но устроены по-разному.
Программные точки останова — это то, с чем сталкивается каждый разработчик, когда вы ставите красную точку в среде разработки (в основном я использую большую студию) или используете команду bp под WinDbg. В этом случае отладчик просто подменяет один байт машинного кода в нужной инструкции на команду int 3. Это специальная инструкция для вызова прерывания отладки (Debug Interrupt), имеет машинный код 0xCC и говорит процессору: “Остановись, я хочу передать управление отладчику”, соответственно когда выполнение доходит до этой инструкции, срабатывает прерывание, и управление передаётся в отладчик. Отладчик "просыпается" и видит, что программа остановилась из-за исключения EXCEPTION_BREAKPOINT , возникшего по конкретному адресу, проверяет свой внутренний список точек останова и находит ту, которая была установлена по этому адресу.
Недавно мне понадобилось сэмулировать работу с плавающей точкой только при помощи целочисленной арифметики, поскольку флоаты были недоступны. Полез я было в интернет за готовой библиотекой, и чуть не утонул. Мало того, что я не нашёл того, что искал, это бог с ним. Я обнаружил, что в интернете кто-то неправ. :)
Оказалось, что форумы кишат людьми, которые не до конца понимают, как компьютеры манипулируют числами. Например, мемасик с КПДВ я стянул с реддита (перечеркнул его я). Кто-то настолько был напуган страшными ошибками округления чисел с плавающей точкой, что даже смешную картинку смастерил. Только вот проблема в том, что 0.5 + 0.5 в точности равно 1.0.
Таким образом, я решил засучить рукава, и изобрести велосипед. То есть, написать самую неоптимизированную C++ библиотеку для эмуляции IEEE754 32-битных чисел с плавающей точкой при помощи исключительно 32-битной целочисленной арифметики. Библиотека уложится в несколько сотен строк кода, и в ней не будет никакого битхакинга. Задача написать понятный код, а не быстрый. А заодно хорошенько его документировать серией статей.
Итак, этим полукреслом мастер Гамбс начинает новую партию мебели, или статья первая: поговорим о числах и компьютерах.
Данная статья будет полезна начинающим разработчикам игр, да и вообще, любым людям, кто хочет связать свою жизнь с программированием. Я постарался сделать статью интересной и полезной тем, кто не знает программирование, но знание хотя бы основ С++ увеличит удовольствие от статьи.
